作业帮 > 数学 > 作业

高中几何体,立体几何 如图所示,正三棱锥P-ABC中高PO=a,底面边长AB=2√(6)a,三棱

来源:学生作业帮 编辑:灵鹊做题网作业帮 分类:数学作业 时间:2024/06/06 04:35:59
高中几何体,立体几何 如图所示,正三棱锥P-ABC中高PO=a,底面边长AB=2√(6)a,三棱

高中几何体,立体几何

  如图所示,正三棱锥P-ABC中高PO=a,底面边长AB=2√(6)a,三棱锥内有一球与四个面都相切

  求球体的半径及体积

高中几何体,立体几何 如图所示,正三棱锥P-ABC中高PO=a,底面边长AB=2√(6)a,三棱
AB=2√6·a
所以 底面ABC的面积S=(√3/4)(2√6·a)²=6√3·a²
三棱锥P-ABC的体积V=(1/3)·S·PO=2√3·a³
设AB的中点为D,则CD=(√3/2)AB
CO=(2/3)CD=(√3/3)·2√6·a=2√2·a
所以 PC²=PO²+CO²=a²+8a²=9a²,PC=3a
于是PA=PB=3a,
从而 PD²=PA²-AD²=9a²-6a²=3a²,PD=√3·a
所以 侧面PAB的面积S1=(1/2)·AB·PD=3√2·a²
从而三棱锥的表面积S表=S+3S1=6√3·a²+9√2·a²
设三棱锥内切球的的球心为Q,半径为r,则Q到各面的距离为r,
于是三棱锥P-ABC的体积
V=Vq-ABC+Vq-PAB+Vq-PAC+Vq-PBC=(1/3)·S表·r=(2√3+3√2)·a²·r
从而 (2√3+3√2)·a²·r=2√3·a³,r=2√3/(2√3+3√2)=√6 -2
球的体积V球=(4/3)·π·r³=(4/3)·π·(√6 -2)³